资源描述：
《谈仪表电伴热系统在石化装置中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、谈仪表电伴热系统在石化装置中应用 摘要：本文介绍了仪表电伴热系统在石化装置中的应用，对仪表电伴热系统自身的工作原理也有一些阐述，有一定参考价值。关键词：仪表电伴热；石化装置；应用中图分类号：P634.3+6文献标识码：A文章编号：1仪表电伴热系统简介1.1电伴热原理电伴热原理是在绝热层和被伴热物体之间安装发热元件,在发出电热补充输储过程中所散失的热量,以维持被伴热介质在一定的温度范围内。石化装置中仪表伴热常有以下两类:工艺伴热:仪表导压管内的介质因和周围温度不同,损失一定的热量,需由电加热来达到所要求的表面温度。常用于含蜡、易凝,易气化等物料中,以避免因温度降低析出、沉积、粘度突增、增大流动
2、阻力等情况发生。伴热温度应由工艺专业根据被伴热介质物性确定。防冻系统:防止冬天仪表导压管内介质冻结或凝固。常用于对水、蒸汽等物料的测量中,对此类型应保持最低5℃的维持温度。1.2电伴热设计规范7作为防爆电气和电阻加热设备,涉及电伴热应用方面的标准规范包括:《危险环境用防爆电气设备标准》(GB383611-2000);《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92);《石油化工仪表及管道伴热和隔热设计规范》(SH3126-2001)等。涉及热损计算的参数包括保持温度、环境温度、绝热类型、仪表管道类型及长度、最高暴露温度,风速影响等。2仪表电伴热系统的设计2.1方案确定以环氧丙烷/苯
3、乙烯(简称POSM)装置为例,为避免中间产物甲基卞醇(简称MBA),苯乙烯(简称SM)等物料粘度随温度下降增大,相关的仪表管线需伴热。但物料SM温度太高时易聚合。为解决这一矛盾,工艺决定使用电伴热方案。2.2伴热元器件的选择电伴热带分为自限式,恒功率(聚合物绝缘和矿物绝缘)等类型。自限式电伴热带能自动限制加热的温度,安装时能任意截短或在一定范围内接长使用,且允许交叉重叠而无高温度点及烧坏之虞。串联的恒功率电伴热带单位长度输出功率恒定,温度积累必须采取通断电控温,不允许随意交叉、重叠、接长、剪断使用,常用于功率较大、暴露温度较高的加热场合。7在选择电伴热元器件时,要从适用性、经济性、最高维持温度
4、、周围有无腐蚀性环境等方面综合考虑:根据仪表取压管线最高维持温度及最高暴露温度来选定电伴热产品的耐热等级;根据仪表特性及用途来确定电伴热产品的类型;根据单位长度的耗散热量来确定所需电伴热产品的长度或单位面积的功率;根据不同的化学环境(如是否埋地或有否腐蚀性气体等)来确定所需电伴热产品的结构。针对分析仪表采样管线距离较长的特性,宜使用带预制保温层的一体化管束,使维持的温度更恒定。对有伴热需求的仪表变送器,表头部分可使用带电加热管的仪表保温箱。一味选用耐高温产品并不值得推荐,在能够耐受极限暴露温度的前提下,应该以满足伴热条件并且合理、经济、维护方便为原则。2.3仪表电伴热控制方案的选择伴热系统的温
5、度控制可根据不同的要求采用两种不同的控制方案:一种是开关型温度控制,主要适用于控制精度要求不高的场合。另外一种是用负反馈调节控制,能使伴热系统的温度控制更加精准。设计中还可以根据装置规模和用户需求,使用ModbusRS485通信协议将工厂里所有的伴热控制、配电盘状态通迅至中央控制室,通过工作站监测所有伴热点的温度、接地故障电流、工作电流等信息,使工厂自动化控制管理水平大大提高。这也是别的伴热形式无法比拟的。7对于防冻系统:因为多在寒冷的冬季使用,所以相关配电盘中应该有基于微处理的温度控制器,所有加热电路由连接至温度控制器的周围环境感测RTD系统来控制。考虑到一个环境测量RTD将控制所有的加热回
6、路,配电盘还应该提供旁路控制器输出的手动方式,以便维护测试。为降低成本,对于相同伴热要求,相似尺寸和类型的伴热点可以串联组合在同一加热电路。但为了便于查找故障,根据经验每个回路中以不超过六个串联连接的部分为宜。用于防冻保护系统的电伴热带多为自限式型。系统结构见图2。3设计方案优化3.1专业协作电伴热系统的设计涉及多个专业,但归根结底是为工艺装置平稳运行服务的。各专业应积极配合工艺专业确定电伴热方案。应该掌握介质特性及极限状况时热量损失;提供最高暴露温度,是否有蒸汽吹扫等信息;在P&ID上作出色标图注明哪些管道、设备及仪表的供电回路可以合并以便进行优化;提出不同伴热类型的温度控制精度范围以便选择
7、适宜的控制方式等。3.2合理选型减少伴热点7在高寒地区的石化装置中,仪表专业在仪表选型伊始,就应考虑选用毛细管带膜片密封的变送器以减少伴热需求,尤其是与安全联锁输入有关的变送器。选用产品时应详细了解工况及产品特性。如自限式型的电伴热带因可交叉敷设任意剪切颇受用户青睐,但产品维持温度和暴露温度都低,在有蒸汽吹扫的高暴露温度的场合无法使用。对输送距离较长的分析仪采样管线可选用一体化预制管束。3.3方案
